炎炎夏日已到来, 泳蓝色池游泳成最爱。
为了保证游泳池池水的水质标准和游泳者的健康,游泳池里的水是蓝色的加了什么, 泳池业主会向其中加入各种化学品。在化学工作者水眼里,怎样让泳池的水变蓝色, 游泳池就像游泳池一只大型“烧杯”,水放进泳池是什么颜色的, 其是中溶解了很多化学成分,泳池小便水变蓝的原理, 甚至发生了一定的化学反应。那游泳池中到底含有哪些成分呢?
为什么
泳池颜色
水本来是无色的,游泳池的水为什么那么蓝,为什么到游泳池中就变成蓝色了呢?这与水对光的不均匀吸收有关。我们见到的自然光泳池是由红橙黄绿蓝靛紫七种光波组成的。当水稍微深一些以后,游泳池里面的水为什么是蓝色的,散射里作用加强,游泳池的水为什么有颜色,它就变为啥得优先吸收红橙黄光,游泳池的水为什么会变绿,而较多反射绿蓝游泳靛光,游泳馆的水为什么是蓝色,而且水池水越深,泳池水蓝色怎么做到的,越反射蓝色光。当蓝色的光波进什么入人眼中,游泳池脏还是温泉水脏,我们就看到了蓝色。这也是深水蓝于浅水的怎么原因。使水变蓝的另一个原因,湖里的水为什么是蓝色的,是在游泳池中加入了蓝矾(CuSO4·5H2O)。这种溶于水呈蓝是什么色的物质在医学上用作收敛剂、消毒剂和呕吐剂。不过,游泳馆为什么是蓝色的,把蓝矾放入游泳池的主要目的是借Cu颜色2 的杀菌作用,游泳池蓝色微水池,抑游泳馆制藻类的繁殖生长,鱼池为什么是蓝色的,这样泳池中就不会有水藻呢干扰水质了。
当池水颜色发生变化时,泳池中的水常显淡蓝色,显然是水质有问题了。红色或黄褐色脏的池水出现时,游泳池水蓝色放的什么,主要是因为池水中含有较多消毒的铁离子,为什么游泳池的水是绿色的,如管道生锈水处理引起,游泳池颜色用什么调水,换成塑料管道可以避免受技巧到铁离子的影响,洗澡池子里的水怎么是蓝色啊,但因水变工程巨大,游泳池蓝色放的什么,一般是加入螯合剂或者澄清剂可以去除。如果放池水呈现蓝紫色甚至变成黑色,池水&可能含锰,如高锰quot酸钾,这时水具有;腐蚀性,但也不用有颜色惊慌失措,同处理铁离子会变一样,加入螯合剂或澄清剂。当池绿水变绿时,如加了不是含铜离子,就是水中就含有绿藻泳、蓝藻等藻类,此时就要杀菌剂和消毒剂了。
正常游泳池
非正常游泳池
消毒剂
游泳池中最常用的消毒剂是氯气,各国都广泛做到应用,如德国放进泳池消毒的标准是0.3-0.6 mg/L,美国、加拿大和一些欧还是洲国家推荐的浓度更高些达到3 mg/L,我国目前规定游泳池水中游离性余氯为0.2-1温.0 mg/L,化合性余泉水氯 ≤ 0.4 mg/L,其次是次氯酸钠、溴、臭氧[3]和紫外线消毒。它们可以与微生物赖以生存的湖里有机物反应或扰乱生物大分子的功能来杀死微生物。消毒剂可以单独使用或组合使用,有些病原体对氯微气有抗性,如隐孢子虫Cryptospor水池idium,绰鱼池号“crypto”,可总是引起肠道疾病,就怎样对氯气产生抗性,经过让紫外线照射后使其不能增殖,组合氯气和紫外线就几乎可以除掉水中的小便任何微生物。但紫外线照射还会引起其他问题,它的能运动量足够高,因此能今天够断裂一些C-N键,生成更难对付的可算氯化氰,后者能引起呼吸道疾病。毫无疑问的是紫外线照射后明白确实可以提高水质。除此之外,也有些新型消毒剂如三氯异氰尿酸(trichloroisocyanuric acid)和溴氯海因(bromochlorodimethylhydantoin)在研究中。了而氯气的消毒能力受水的pH值的影响比较明显,这主要是由于氯气消毒的反应是一个可逆反应:
Cl?? H??O=HCl看起来 HClO(可逆反应)
——当酸性过强时,抑制平每日衡正向移动,C科普lO-减少,消毒能力宝宝降低。因此,pH应当适中略偏小较好。
灭藻剂
灭藻剂可防止水中各种藻类生长, 蓝的如绿藻, 中的黑藻, 青苔生长及水变绿。硫酸铜 (Cu SO4) 是一种有效且价廉水常的灭藻剂, 显淡其优点是除藻效率高、成本低廉, 以及持续时间长。其原理原理依靠铜离子的毒性去干扰藻类光合反应系统, 使之无法正常行使绿色光合作用而杀死藻类的孢子逐渐达到灭藻的目的。同时硫酸铜还有一个作用, 就是使泳池水变的用海水蓝一样漂亮, 游泳者感到心情舒畅、心旷神怡。
p H调整剂
p H反映池水中的氢离子 (H ) 或氢氧根离子 (OH-) 的浓度, 我国《人工游泳池水质卫生标准》规定的池水p H范围为6.5~8.5。泳池的洗澡p H一般要维持在7.4~7.6, 在这池子个范围内, 消毒剂的功效能啊有效发挥, 同时游泳者高温舒适。但实际上, 游开启泳池中的水当然还应是中性的,即那么pH应该在7左右。但实际上,游泳池里的人蓝一多,这pH=7就面的难以保证了。人身上的一些排泄物,常常使pH<季;6,有时甚至到奇葩pH=5.5,变成弱酸性。
当然,最为人所诟病的对水质的人为影响就要数——在泳池里嘘嘘公共了。不久前,这一难题也终于得到了破解会:加拿大阿尔伯塔大学的李杏芳教授研究团队检测了87个泳池的水样,通过一怀孕种人体无法代谢、只能通过尿液排出的食品添加剂——安赛蜜,得出了一个吗明确的结论:一个泳池平均含尿量约75升,大概有140瓶矿泉水那么多。
安赛蜜:别称安赛蜜钾,英文名:Aces为何ulfame-K,分子式:C4H4KNO4S。是一种人都是工甜味剂,易知道溶于水,增加人食品甜味的,没有太少营养,口快感好,无热量的特点。
安赛蜜不会在人体内被代谢和降解,并通过情况泌尿系统排出。更重要的是,安赛蜜在水中很稳定。即便是废水处理系统,都无法有效将它降解。因此,安赛蜜成了用来测定泳池内尿液含量的最佳证据。
别以为在泳池里嘘嘘仅仅是使人恶心而已,其实这一行为对于公共健康有着严重威胁——虽然尿液、汗液以及游泳者身上的污物本身无毒,但是尿液中存在含氮化合物,会损耗泳池所使用的消毒剂氯,而且室内游泳池由于通风不畅,缺乏阳光,这也是导致人们游泳后眼睛发红的主要刺激源。还会刺激皮肤和呼吸系统。
尿液中的尿素与氯气反应:CO(NH2)2 3CI2=6HCI N2 CO2
所以,为了您和其他游泳者的身体健康,我们强烈呼吁:在泳池中的行为一定要讲文明、守公德。
那么,怎样使pH恢复到中性或接近中性呢?这可以加加碳酸钠或碳酸氢钠当然,加的量是适可而止,绝不会多加,所以,你不用担心会使皮 肤受到损伤。
混凝剂
混凝剂常用硫酸铝、明矾、聚合氯化铝等。明矾, KAl (SO4) 2·12H2O, 为白色固体, 属于铝凝剂, 其p H偏酸性, 在水中生成Al (OH) 3 (胶体) , Al (OH) 3可以和悬浮于水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来, 使水澄清。
聚合氯化铝 ([Al2 (OH) nCl6-n]m) , n=1~5, m≤10) (缩写PAC) , 简称聚铝。它是一种无机高分子混凝剂, 由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而产生相对分子质量较大、电荷较高的无机高分子水处理剂, 其作用是包裹或吸附水中的杂质, 越积越重而沉降下来使水澄清。其效果是明矾的五倍以上, 目前使用此药最为普遍, 一般用量为5.10 g/m3
消毒副产物DBPs
事实上当人们一旦进入泳池,自身就被暴露在水池和附近空气中的这些消毒副产物DBPs(disinfection by-products)之中。依据饮用水的研究,DBPs的大部分化学物质在一定水平上都是有毒性的。虽然现在还不清楚摄入多少量会引起健康问题,但可以肯定的是长期训练的专业游泳运动员和游泳馆工作人员最容易受到危害。
泳池中存在上百种不同的消毒副产物,最主要的成分是三卤甲烷(THM),如三氯甲烷(氯仿)、卤代乙酸、氯胺类、三氯化氮(三氯胺)等。下图列举了泳池中11种最常见的DBPs。除卤代乙酸不具有挥发性外,其他物质都会挥发至泳池附近的空气中,弥漫在水面上,更容易被吸入到身体中。
泳池中常见的DBPs。图片来源:ACS C&EN
三氯化氮是重要的DBPs之一,它与水质引起的健康问题如眼睛不适或呼吸道刺激密切相关。在三氯化氮中,三个氯原子都呈 1价态,具有极强的氧化性,可以腐蚀不锈钢和其他金属,那么吸入到人体中的危害可想而知,很多时候是引起呼吸系统疾病的罪魁祸首。纯的三氯化氮为淡黄色液体,具有刺激性气味和挥发性毒性。它在水中微溶(0.025 mol/L,25 ℃,pH 1-10),油水分配系数为log D为2.64(25℃,pH 1-10),挥发速度是氯仿的4倍。人体汗液和尿液中多种含氮的有机物大都能生成三氯化氮,其中含酰胺和氨基酸官能团的尿素、α-氨基酸、肌酸酐以及铵离子是主要来源,这些前体化合物结构见下图。特别是尿素,在酸性pH2.5下能有96%能转化为三氯化氮,中性pH值范围下有所降低,在真实泳池环境中尿素与次氯酸反应,约有1%尿素转化为三氯化氮,是最重要的前体物。水中这些DBPs不能被彻底消除,只能控制在一定限度之下,如法国规定室内游泳池空气中的三氯化胺的浓度不得超过0.5 mg/m3。
NH4 3Cl2 = NCl3 4H
这些DBPs可以通过各种分析手段进行监测,如薄膜进样质谱MIMS(membrane-introduction mass spectrometry),MIMS利用装有气体过滤膜系统的取样探针或循环水取样器,直接将溶解在其中的气体吸入质谱仪真空分析室,经过离子化,由质谱仪检测器得出气体组成和含量息,可以在线检测,检测限高达1 ug/L。对于不挥发的或者低浓度的DBPs,可通过二维气相(two-dimensional gas chromatography)和四级杆飞行时间质谱仪(quadrupole time-of-flight mass spectrometry)进行检测。将两根气相色谱柱联用,分离效果更好,使相邻组分更容易分开,甚至可以看到19000个分离的色谱峰,借助于质谱数据库,就可以确认一些DBPs结构。通过这些先进的检测技术,水质研究者就发现了两种新的溴化咪唑类DBPs和含氮的DBPs。还有一些污染物可能来自服用药物后的代谢产物或者个人洗护用品,这都可能产生前所未见且数量众多的色谱峰。如苯醌类、卤代对苯醌等来源洗面奶防晒霜等个人洗护品。苯醌及卤代苯醌都是强致癌物质,在细胞中产生大量的活性氧,并损伤DNA和蛋白质。
健康影响
泳池水中有如此多影响健康的化学物质,高危人群必须重视,如专业的游泳运动员、教练、救生员和弱势群体如婴幼儿和儿童。最近,哮喘在游泳爱好者中逐渐多发,但这很难界定是游泳造成的。医生建议哮喘患者多游泳,如“洪荒少女”傅园慧就因此才去练的游泳,那就难说是因为游泳而得了哮喘,还是因为患哮喘去游泳健身。不过游泳可以锻炼肺功能,从而减少哮喘的几率。但不容置疑的是,在泳池中待的时间越长,DBPs的影响越大。最近的一项对比试验发现,在泳池游泳40分钟后,游泳者体内的DBPs代表物质三卤甲烷和三氯乙酸都增加。因此,在泳池中待的时间越长,呼吸越剧烈,摄取的DBPs越多;越多人在水中嘘嘘,DBPs也越多。
不过,我们也不能因噎废食,毕竟游泳是一项非常健康的运动,也是重要的生存技能。关键是倡导大家文明游泳,如在游泳前冲个澡,不要在水中嘘嘘,都会减少DBPs,这样才能在泳池中健康放心的游泳。